燕肃:失传古车在天圣五年被他重造

燕肃字穆之,青州益都人,生于北宋建立的第二年。他出身平常,读书入仕很迟,四十岁才考中进士。做官后他在凤翔、河南府、越州、明州、青州、邓州许多地方辗转,所到之处,海潮、刻漏、器物,样样留心。他不是坐书斋的人,心里有疑问,便去量、去算、去动手。还在凤翔做推官时,知府寇准爱看柘枝舞,一日鼓上的铜环忽然脱落,问遍匠人都修不好,燕肃取环脚做成锁簧嵌进去,鼓环再没掉过,寇准大喜,此事被欧阳修记进《归田录》。

有两件古物,他一直放不下。指南车与记里鼓车,相传三代两汉已有,史书里只剩零星记载,造法早已失传。指南车不论车子怎么转弯,车上木人的手臂始终指向南方;记里鼓车分上下两层,车行一里,上层木人击鼓,行到十里,下层木人击镯。他仅凭残存文字反复推想齿轮如何相应、如何离合,重新设计,终于在仁宗天圣五年把两车造成,以工部郎中身份献到朝廷。《宋史·舆服志》把车的尺寸、齿轮转合之法一一记下,《梦溪笔谈》后来讨论指南车结构,也以他这一造为重要依据。据现代机械史学者研究,指南车的转向机构里已经运用差速齿轮的原理,欧洲要到很久以后才有同样的应用;可惜此车造成后只充作皇家仪仗,并没能推广到民间。

他还不满足。旧刻漏越流水越缓,箭杆摇晃,计时不准。天圣八年,他献上自制的莲花漏:上下两池,水由铜鸟缓缓注入石壶,多余的水从壶侧小孔漫出,使水位恒定;壶上立莲叶盖,一支刻着莲花的浮箭从莲心笔直升起,又按全年节气昼夜长短,制了四十八支刻度不同的浮箭随时换用。夏竦为它作铭,称「秒忽无差」;经多年校验,景祐三年朝廷颁行天下。他每到一处做官,就把莲花漏的式样做成样品、刻成碑文,任人仿造。苏轼后来在《徐州莲花漏铭》里说他「以创物之智闻于天下」。

在沿海任职的年月,他借自己的刻漏长年观测潮汐,「朝夕观望潮汐之候者有日矣」,写成《海潮论》并绘《海潮图》刻于杭州,明确提出潮汐随月进退,把日月运行与潮候系在一起。他还能画山水寒林,名入宋代画史。康定元年他去世,享年八十岁,官至龙图阁直学士、礼部侍郎。

一个读书人,凭几卷残书和一双手,把两辆失传的大车、一具精准的刻漏重新送回人间。他的莲花漏还启发了后来许多计时仪器的设计,元代郭守敬制漏,也从他这里取过经验。后世科技史学者提起他,常说他是中国古代少有的通才。

❝以创物之智闻于天下,作莲花漏,世服其精。❞